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Introduccin a los Lquidos Penetrantes
Discontinuidades que detecta, defectos superficiales como: poros, grietas,
rechupes, traslapes, costuras, laminaciones, etc.
Materiales: Slidos metlicos y no metlicos
VENTAJAS
Muy econmico
Inspeccin a simple vista
No se destruye la pieza
Se obtiene resultados inmediatos.
DESVENTAJAS
Solo detecta fallas superficiales
Difcil establecimiento de patrones
La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos
No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos
PRINCIPIOS FSICOS
Capilaridad: Es la accin que origina que un liquido ascienda o descienda a travs
de los llamados tubos capilares.
Cohesin: Es la fuerza que mantiene a las molculas de un cuerpo a distancias
cercanas unas de las otras.
Adherencia: Es la fuerza de atraccin entre molculas de sustancias diferentes.
Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra
capa.
Tensin superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del
liquido debido a la tensin no compensada de las molculas subsuperficiales
sobre la membrana superior.
Caractersticas de los lquidos penetrantes
El liquido penetrante tiene la propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio
en la superficie del material. El penetrante ideal debe reunir lo siguiente:
Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeas y estrechas.
Habilidad de permanecer en aberturas amplias.
Habilidad de mantener color o la fluorescencia.
Habilidad de extenderse en capas muy finas.
Resistencia a la evaporacin.
De fcil remocin de la superficie.
De difcil eliminacin una vez dentro de la discontinuidad.
De fcil absorcin de la discontinuidad.
Atoxico.
Inoloro.
No corrosivo.
Antiinflamable.
Estable bajo condiciones de almacenamiento.
Costo razonable.
Propiedad fsica Penetrante Revelador
Capilaridad Alta Baja
Tensin superficial Baja Alta
Adherencia Baja Alta
Cohesin Baja Alta
Viscosidad Baja Alta
Partculas Pequeas Grandes
Tensin superficial: Es una de las propiedades mas importantes. Se requiere una
tensin superficial baja para obtener buenas propiedades de penetracin y mojado
Poder humectante: El penetrador debe ser capaz de mojar completamente la
superficie del material y es una de las propiedades mas importantes. Esto se
refiere al ngulo de contacto del lquido con la superficie, el cual debe ser lo mas
bajo posible.
Viscosidad: Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del liquido
para penetrar, aunque afecta la velocidad de penetracin. Los penetrantes de
alta viscosidad penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidades
escurren muy rpido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de
poca profundidad; por lo tanto se recomienda una viscosidad media.
Volatilidad: Los lquidos penetrantes no deben ser voltiles. Si existe una
evaporacin excesiva se los productos del penetrante, se ver afectada la
sensibilidad de todo el proceso, debido tanto al desequilibrio de la formula, como a
la perdida del poder humectante.
Gravedad especifica o densidad relativa: No juega un papel directo sobre
el comportamiento de un penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se
facilita el transporte de materiales extraos que tendern a sedimentar en el fondo
cuando se usan tanques abiertos. La mayora de los lquidos penetrantes tienen
densidades relativas que varan entre 0.86 y 1.06 a 16C, por lo general la
densidad es menor a 1.
Punto de inflamacin: Como medida de seguridad practica los lquidos penetrantes
debern poseer un punto de inflamacin elevado con el fin de reducir los peligros
de incendio. Generalmente el punto de inflamacin es mayor de 95 C y en
recipientes abiertos no debe ser menor de 65 C.
Inactividad qumica: Los productos usados en la formulacin de los lquidos
penetrantes deben se inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser
ensayados y a los recipientes que los contienen.
Capacidad de disolucin: El penetrante debe tener una elevada capacidad para
contener grandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes
usados y mantenerlos en solucin.
Mtodo de aplicacin de los lquidos penetrantes en Pruebas No
Destructivas
Se aplica el liquido penetrante a la superficie de la pieza a ser examinada,
permitiendo que penetre en las aberturas del material, despus de lo cual el
exceso del liquido es removido. Se aplica entonces el revelador, el cual es
humedecido o afectado por el penetrante atrapado en las discontinuidades de esta
manera se incrementa la evidencia de las discontinuidades, tal que puedan ser
vistas ya sea directamente o por medio de una lmpara o luz negra.
Tipo I = Penetrante fluorescente
Tipo II = Tintas permanentes o visibles
Proceso A = Penetrante lavable en agua
Proceso B = Penetrante postemulsificado
Proceso C = Penetrante removido con solvente
Revelador seco: Grano fino se aplica por espolvoreado, rociado o sumergido.
Revelador no acuoso: Es una suspensin absorbente, aplicado por roco
Revelador hmedo: Es una suspensin absorbente de polvo en agua, se aplica
por inmersin.
Porttil ( atomizador )
Estacionario ( inmersin )
Simple vista Spoteheck (porttil)
Luz negra Syglo (estacionario)
Porttil Estacionario
Liquido penetrante Rojo Verde (fluorescente)
Removedor Incoloro Incoloro
Revelador Blanco Blanco
PREPARACIN Y LIMPIEZA DE LA PIEZA:
Limpiar cuidadosamente la superficie a inspeccionar de pintura, aceite, grasa y
otros contaminantes. Ser necesario eliminar los restos de xidos,
pinturas, grasas, aceites, taladrinas, carbonilas, etc. Y esto se hace
por mtodos qumicos, ya que los mecnicos, estn prohibidos por la posibilidad
que tiene su aplicacin de tapar defectos existentes.
Se pueden usar todos aquellos procesos que dejen a la superficie limpia y seca;
que no daen al espcimen y que no empleen productos que sean incompatibles
con los componentes.
Soluciones detergentes en caliente por inmersin, desengrase en fase de vapor o
desengrase mediante disolvente, son los principales mtodos para eliminar grasas
y aceites. Los xidos y las carbonillas trmicas se eliminaran con desoxidantes
alcalinos o cidos y a veces, principalmente en superficies rectificadas se hace un
ataque cido a fondo que abre las grietas durante la operacin. Las pinturas se
eliminan con productos custicos en caliente o basados en ellos.
APLICACIN DEL PENETRANTE.
Los penetrantes se aplican por inmersin, rociado con un cepillo o brocha,
vertiendo el liquido sobre la pieza o cualquier otro mtodo, vertiendo el liquido
sobre la pieza o cualquier otro mtodo que cubra la zona que se inspecciona.
Ser necesario obtener una pelcula fina uniforme en toda la superficie y se
deber esperar un tiempo llamado tiempo de penetracin para que el liquido
penetre en grietas. Este tiempo oscila entre los 5 y 15 minutos dependiendo del
material y la clase de grietas.
ELIMINACIN DEL EXCESO DE PENETRANTE.
Se debe retirar la capa superficial del penetrante de forma que lo nico que
permanezca sea el que se hubiera alojado en las discontinuidades.
Se entiende por exceso de penetrante todo liquido que no se ha introducido en los
defectos y que permanece sobrante sobre la superficie de la pieza a inspeccionar..
Esta etapa es critica y de su correcta realizacin depender el resultado final de la
inspeccin, ya que es necesario eliminar y limpiar el exceso de penetrante de tal
modo que no extraigamos el penetrante introducido en los defectos. Si no se ha
eliminado perfectamente el liquido penetrante, en la inspeccin final aparecern
manchas de penetrante produciendo indicaciones falsas e incluso, el
enmascaramiento de las grietas. Para saber si hemos eliminado bien el exceso de
penetrante es necesario hacer una inspeccin visual. Es aconsejable quitar en
primer lugar la mayor parte del penetrante con trapos o papel absorbente y
despus eliminar el resto utilizando trapos o papel ligeramente impregnados en
disolvente.
APLICACIN DEL REVELADOR.
Aplicar el revelador y dejarlo actuar.
El revelado es la operacin que hace visible al ojo humano la posicin del defecto.
El revelador es bsicamente un producto en polvo de compuestos qumicos
blancos, inertes y con una granulometra tal que dispone de un gran poder de
absorcin. Una vez aplicado el revelador, hay que esperar un tiempo para que
absorba el penetrante, este tiempo oscila entre 5 y 15 minutos.
Durante la preparacin de las piezas para la inspeccin es necesario secarlas
despus de la aplicacin del revelador hmedo o eliminar el remanente antes del
uso del polvo revelador seco.
INSPECCIN FINAL DE LA PIEZA.
Una vez transcurrido el tiempo de revelado, se procede a la inspeccin de los
posibles defectos de las piezas procesadas.
El tiempo de revelado depende del tipo de penetracin, del revelador y del defecto,
pero deber permitirse tiempo suficiente para que se formen las indicaciones. La
inspeccin se realiza antes de que el penetrante comience a exudar sobre el
revelador hasta el punto de ocasionar la perdida de definicin.
El proceso de inspeccin se compone de tres etapas.
A. Inspeccin.
B. Interpretacin.
Una regla prctica es que el tiempo de revelado nunca debe ser menor a siete
minutos.
o Indicaciones relevantes. Son las causadas por discontinuidades que estn
generalmente presentes en el diseo.
o Indicaciones falsas. Son el resultado de alguna forma de contaminacin con
penetrantes, estas indicaciones no pueden referirse a ningn tipo de
discontinuidad.
LIMPIEZA FINAL.
Se debe llevar a cabo en razn de los productos usados en el ensayo.
Tiempo de Penetracin
Material Proceso Tipo de
discontinuidad
Tipo I Y II
Proceso A
Tipo I Y
II
Proceso B
Tipo I Y
II
Proceso
C
Aluminio
Fundicin
Extrusin y forja
Soldadura
Todos
Todos
Porosidades
Traslapes
Falta de fusin
Porosidades
Grietas
Grietas de fatiga
5 a 10 min
NR
30
30
30
NR
5 min
10
5
5
10
30
3 min
7
3
3
5
5
Magnesio
Fundicin
Extrusin y forja
Soldadura
Todos
Porosidades
Traslapes
Falta de fusin
Porosidades
Grietas
Grietas de fatiga
15
NR
30
30
30
NR
5
10
10
10
10
30
3
7
5
5
5
7
Acero
Fundicin
Extrusin y forja
Soldadura
Todos
Todos
Porosidades
Traslapes
Falta de fusin
Porosidades
Grietas
Grietas de fatiga
30
NR
60
60
30
NR
10
10
10
10
10
30
5
7
7
7
7
10
Latn y
bronce
Fundicin
Extrusin y forja
Recubrimientos
Todos
Porosidades
Traslapes
Falta de fusin
Porosidades
Grietas
10
NR
15
15
30
5
10
10
10
10
3
7
3
3
3
Plsticos Todos Grietas 5 a 30 5 5
Vidrio Todos Grietas 5 a 30 5 5
Herramienta
con punta de
carburo
Falta de fusin
Porosidades
Grietas
30
30
30
5
5
20
3
3
5
Titanio
y aleaciones a
altas
temperaturas
Todos NR 20 a 30 15
Todos
metales
Todos Esfuerzos o
Granulacin
Interna
NR 240 240
NR = no recomendable
Gua de Seleccin del proceso
PROBLEMA PROCESO
TIPO I Y II
OBSERVACIONES
Alta produccin de artculos
pequeos
A Pequeas cantidades mojadas en
canastas
Alta produccin de artculos
grandes
B Grandes forjas, extrusiones, etc.
Alta sensibilidad para
discontinuidades finas
B Indicaciones mas claras y mas
brillantes
Discontinuidades superficiales,
rayones, etc. Deben detectarse
B Puede controlarse la profundidad de
emulsificacin.
Artculos con rugosidad superficial A
Artculos con cuerdas y cueros. A El penetrante podra fijarse en las
esquinas.
Artculos con rugosidad superficial
media
A B La eleccin depende de los
requerimientos de produccin y
sensibilidad.
Prueba por puntos. C
Se necesita equipo porttil. C
No se dispone de agua y
electricidad
C
Artculos anodizados, agrietados
despus del anodizado
C B A De preferencia el orden indicado
Repetir el proceso C Cinco a seis repeticiones podran ser
el limite.
Deteccin de fugas A B
CARACTERSTICAS DEL PENETRANTE FLUORESENTE
TIPO VENTAJAS DESVENTAJAS
LAVADO CON
AGUA
La fluorescencia asegura
visibilidad
Fcilmente lavable con agua.
Grandes cantidades de
especimenes pequeos.
Superficies rugosas.
Cueros y cuerdas.
Amplio rango de
discontinuidades.
Rpido.
Proceso sencillo.
Requiere luz negra y reas
obscuras.
No es seguro en la deteccin de
rayones y fallas superficiales.
No es seguro volver a probar.
No es seguro en superficies
anodizadas.
cidos y cromatos afectan la
sensibilidad.
Fcilmente sobre lavado.
El penetrante esta expuesto a
la contaminacin del agua.
POST
EMULSIFICADO
La fluorescencia asegura
visibilidad.
Alta sensibilidad para
discontinuidades muy finas.
Bueno para discontinuidades
Requiere luz negra y reas
obscuras.
Requiere mas paso.
Requiere equipo para la
aplicacin de emulsivo.
superficiales.
Fcilmente lavable con agua
despus de la emulsificacin.
Tiempo de penetracin corto.
No puede ser fcilmente sobre
lavado
Difcil remocin del penetrante
en cuerdas, cueros, agujeros
ciegos y superficies rugosas
REMOVIDO
CON
SOLVENTE
La fluorescencia asegura
visibilidad
Porttil.
No requiere agua.
Bueno sobre piezas anodizadas.
Para verificacin por puntos.
Las piezas pueden ser re probadas
Requiere luz negra y reas
obscuras.
Material inflamable.
No puede usarse en tanques
abiertos.
Difcil su empleo sobre
superficies rugosas tales como
fundicin de magnesio.
Diagrama general de la aplicacin de lquidos penetrantes
PROCESO A: PENETRANTE FLUORESCENTE LAVABLE CON AGUA
PROCESO B: PENETRANTE FLUORESCENTE POST - EMULSIFICADO
PROCESO C: PENETRANTE FLUORESCENTE REMOVIDO CON
SOLVENTE
PROCESO C: PENETRANTE VISIBLE REMOVIDO CON SOLVENTE
PROCESO A: PENETRANTE VISIBLE LAVABLE CON AGUA
PROCESO B: PENETRANTE VISIBLE POST EMULSIFICADO
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